第四章 矿井生产系统工况状态参数检测
第一节 风门开停状态监测
矿井生产关键系统工况参数实 际检测
同时打开风门事故案例
唐山市开平区刘官屯煤矿“12.7”瓦斯煤尘爆炸事故 ➢ 事故时间：2005年12月7日15时14分； ➢ 事故地点：位于1193（下）工作面切眼，死亡108人； ➢ 事故原因：回风下山风门打开风流短路，工作面瓦斯
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➢ 输出信号传输距离:≥2km； ➢ 外形尺寸：138mm×52mm×31mm； ➢ 触发磁钢材质:氧化物磁钢； ➢ 触发磁钢特点：抗老化、抗杂散磁场、全密
封； 开关组件及触发磁钢两侧各有2个安装孔，用
来精确调整开关组件和触发磁钢的距离。
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二极管的整流作用
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全波整流电路，可以看作是由两个半波整流 电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引 出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕 组，从而引出大小相等但极性相反的两个电 压E2a、E2b。
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四、KGKT—C10型开/停传感器电路原理 KGKT—C10型开/停传感器电路如图5-4所示，
图中L为检测线圈。当机电设备工作时，有电 流流过供电电缆，在其周围产生磁场，通过 电磁感应，在L上感应出电压信号。
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第二节 机电设备开停状态检测
一、KGT9型开/停传感器
KGT9型开/停传感器主要用于检测煤矿主要 机电设备（通风机）的运转状态，实现煤矿 主要机电设备的集中自动监测，随时全面了 解全矿的生产、工作状况。
该传感器把检测到的开/停信号以±5mA的恒 流或以继电器触点信号的形式传输给监测分 站（图5-2）。了解矿井主要设备的运行状态、 运转时间长短，统计设备利用率。
积聚，回柱火花引爆瓦斯，煤尘参与爆炸。 徐矿集团张小楼井7.14事故主要原因是同时打开两道
风门时，由于人员受风门撞击死亡。
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KGE12系列矿用风门开关传感器是磁性驱动 的位置开关传感器，系矿用本质安全型产品 （图5-1）。
固定在门框上
一、工作原理 KGE12系列风门开关传感器是一种磁性驱动的
接近开关，它将触发磁钢装在风门上，而把 开关组件安装在对应的门框上。 当风门打开时，触发磁钢远离开关组件，开 关组件中的干簧管断开，输出断开信号给监 测系统分站，在地面中心站主机显示风门 “开”状态。
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三、KGT9型开/停传感器的组成 KGT9型开/停传感器由检测线圈、放大检波、
信号变换及信号输出等环节组成，如图5-3所 示。
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传感器使用时固定在用电设备供电电缆外皮 上，检测出电缆内有无电流通过，即可鉴别 设备开/停状态。
一般机电设备系三相供电，利用传感器的电 感线圈贴近电缆中一相芯线，即可测得微弱 的磁感应信号，该信号经放大检波、信号变 换及信号输出等环节，将设备开/停信息传给 分站，再由分站传至地面。
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假设三极管的β=100，RP=200K，此时的 Ib=6v/(200k+100k)=0.02mA，Ic=βIb=2mA ，Ic=βIb，三极管处于“放大区”。
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假设RP=0，Rb=1k，此时，Ib=6v/1k=6mA， 按Ic=βIb计算，Ic应等于600mA，而实际上， 由于图中300欧姆限流电阻（Rc）的存在，实 际上Ic=(6v/300)≈20mA，此时，Ic≠βIb，而且， Ic不再受Ib控制，即处于“饱和区”。 当RP和Rb大到一定程度，使Ube<死区电压(硅 管约0.5V，锗管约0.3）此时be结处于不导通 状态，Ib=0，则Ic=0，处于"截止区"。
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该传感器适用各种类型交流驱动的用电设备。 在供电电流不小于10A的情况下，均可检测出 设备的开/停状态。
二、主要技术指标 ➢ 供电电源：本安型（15VDC）； ➢ 最大工作电流:30mA； ➢ 使用环境：温度为-20～40℃，相对湿度<95%； ➢ 输出信号:恒流±5mA； ➢ 继电器触点信号防爆标志：Exib。
二、产品性能 ➢ 防爆形式：矿用本质安全型； ➢ 防爆标志：ExibI（150℃）； ➢ 使用环境温度：-5～+40℃； ➢ 输入电源：10～24VDC； ➢ 动作距离：不小于30mm，不大于70mm； ➢ 防护等级：IP54； ➢ 信号输出形式：
I型：一组转换接点， II型：恒流-5mA/+5mA，III型：恒流0mA/5mA。
在0～π间内，E2a、D1 导通； 在π-2π时间内，E2b 对D2为正向电压，D2导
通；
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三极管的电流放大作用
β 和 α 称为三极管的电流分配系数（电流放大系 数）。三个电流中，有一个电流发生变化，另外两 个电流也会随着按比例地变化。例如，基极电流的 变化量 ΔI b ＝ 10 μA ， β ＝ 50 ，根据 ΔI c ＝ βΔI b 的关系式，集电极电流的变化量 ΔI c ＝ 50×10 ＝ 500μA ，实现了电流放大。 硅管 β 为 40 ～ 150 ，锗管取 40 ～ 80 。
固定在门扇上
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该产品可在煤矿井下有甲烷及煤尘爆炸危险 的环境中，安装在井下巷道的各级风门上， 用来监测风门的开闭状态，为通风管理提供 风门状态信息。
可与各种矿井监测监控系统配套使用，其无 源开关触点信号可直接提供给矿井监控系统 采集、处理。
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